波导端头裂缝有限相控阵单元的阵中特性

本文利用矩量法对以矩形波导端头裂缝为辐射单元的有限相控阵的单元阵中方向图及口面磁流分布进行了计算,讨论了不同位置辐射单元在不同扫描角时互耦对口面分布的影响。     

一种可用于相控阵的双点馈多层圆极化微带天线

设计出了一种双背馈空气夹层微带圆极化天线单元,该天线单元具有13％的阻抗带宽,最大辐射方向上轴比2．5dB。用该天线单元以顺序旋转的方式组成四元阵,再用八个该天线单元和两组一分八功分器组成八单元阵列,研究了该阵列天线圆极化波束分别指向天线阵法向和偏转30°时的辐射特性和极化特性。该天线单元组阵圆极化轴比特性好,易于实现波束扫描,适合用于有源相控阵系统。     

基于机电耦合的有源相控阵天线辐射和散射特性综合优化

针对有源相控阵天线的雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)计算复杂、缩减困难,以及RCS与辐射性能难以兼顾问题,基于阵面结构变形与安装引起的辐射单元位置偏移分析,利用辐射单元相位误差,建立了有源相控阵天线阵列散射因子RCS的机电耦合模型.并基于该耦合模型,应用粒子群优化算法,优化阵面所有辐射单元的安装高度,以实现有源相控阵天线辐射性能和散射性能的全优.仿真结果表明,所建立的耦合模型及综合优化方法能够在保证有源相控阵天线辐射性能的条件下,有效缩减其RCS,具有重要的工程应用价值.     

声纳与水声工程

0006433波导端头裂缝有限相控阵单元的阵中特性[刊]/李建瀛//电子学报.—1999,27(12).—102～104(A)本文利用矩量法对以矩形波导端头裂缝为辐射单元的有限相控阵的单元阵中方向图及口面磁流分布进行了计算。讨论了不同位置辐射单元在不同扫描角时互耦对口面分布的影响。参3     

X波段共面波导结构串馈天线的设计

介绍了共面波导天线的辐射原理,在此基础上依据串馈天线理论设计出一种共面波导结构的串馈天线。天线辐射单元由6个微带单元串接组成,辐射单元与上地面之间的缝隙为恒定值,各个辐射单元的辐射系数由泰勒加权法确定,各个辐射单元的辐射能量逐次递减。经仿真计算回波损耗小于15 dB时,天线带宽为260 MHz(10.45~10.71 GHz),天线辐射主瓣与最大旁瓣差大于16.5 dB,天线的辐射效率为69%。     

K波段圆极化相控阵天线的研究

对K波段相控阵单元进行了详细论述,给出了介质加载的圆形波导辐射器的仿真方向图,辐射单元方向图在自由空间的波束宽度达92°.由于阵列当中互耦的影响,阵列当中单元天线波束宽度变宽,波束宽度可达98°,能够满足阵列扫描的要求.在每个单元后接一个铁氧体移相器,再由单T形组合网络合成为1个馈电端口,制造出了K波段1×8单元相控阵天线,并给出了不同扫描角的测试结果.     

基于遗传算法的微带天线阻抗匹配设计

根据传输线理论,结合遗传算法的全局搜索优势,提出智能阻抗匹配的微带天线设计方法.可自动匹配微带/带状线、同轴、共面波导、共面/异面双线等传输线馈电的天线单元,可显著减少宽带天线单元设计中的全波仿真计算量.利用该方法设计了带宽37％,驻波比不高于1.5的微带振子天线,仿真表明优化得到的S参数曲线与HFSS仿真结果基本吻合.本方法还可优化多端口激励的天线单元及相控阵的宽带宽角阻抗匹配.     

一种宽带小型化相控阵天线单元的研究

设计了一种可用于工程化实际生产的宽带小型化相控阵槽线天线单元,其天线单元采用与半波阵子相结合的槽线天线馈电形式,可工作于400 MHz～ 900 MHz的带宽之内.天线单元的横向和纵向尺寸只有大约0.2个最低频工作波长,符合天线小型化的需求.仿真结果表明:该天线在2.25倍的工作带宽之内匹配和辐射特性良好,具有体积小、剖面低、频带宽和结构简单等特点,可以作为宽带小型化相控阵天线单元.     

基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线

提出了一种基于电磁超表面的宽角扫描相控阵天线设计。其工作频率为19.6～21.2 GHz,扫描角度为二维±60°,相控阵天线单元为介质加载的波导口形式。为改善该相控阵的宽角匹配和辐射特性,用基于PCB工艺的电磁超表面替换常规的介质锥匹配结构。相控阵天线单元的仿真结果表明,超表面相控阵天线的有源反射系数更低。小规模阵列辐射特性的仿真结果表明,在±60°扫描角度范围内,超表面相控阵的最低增益相比常规相控阵提升了0.6 dB。中等规模阵列辐射特性的实测结果表明,常规相控阵在0°方位面扫描到60°时,辐射方向图会发生较大变形,天线辐射增益明显下降,而超表面相控阵的方向图仍保持完好,天线增益下降明显改善。上述仿真和实测结果证明,电磁超表面技术在改善相控阵天线宽角扫描特性方面可以发挥重要作用。     

舰载相控阵天线杂散发射辐射的统计电磁学分析

舰船上的有源相控阵天线各个单元收发组件的杂散发射及其辐射的电磁环境电平是典型的随机量,无法直接 利用适合于确定性问题的计算电磁学方法进行求解。本文建立了舰船环境下相控阵天线的电磁仿真模型,应用电磁场全波分 析结合蒙特卡洛方法的数值统计电磁学方法,分析了舰载相控阵天线杂散干扰的随机特性,给出了相控阵天线杂散发射辐射 的环境电场值随着各个天线单元杂散发射随机特性变化的概率密度统计分布。该方法对于其他随机因素引发的相控阵天线 指标的统计特性分析也具有参考意义。     

一种毫米波相控阵雷达的天线单元

毫米波相控阵天线兼具有毫米波的优点与相控阵多功能等优势,并以其特有的技术特点,非常适合于小型化平台 的集成应用。本文提出一种具有宽扫描角的毫米波天线单元。在单元设计优化时,利用HFSS对其互耦影响和扫描盲角 效应进行了充足的考虑。天线单元组阵后,阵列辐射特性的实测结果与理论设计值具有很好的一致性。证明其非常适合 于一维、二维毫米波相控阵天线的组阵使用。     

相控阵雷达空域检测性能分析

在空域监视和目标跟踪中，相控阵雷达采用不同波束指向和不同波形，以满足工作模式和战术要求。本文以地基空间监视相控阵雷达为例，分析和研究相控阵波束指向和波形参数变化情况下相控阵雷达在空域的检测性能。     

舰载相控阵雷达电磁辐射环境评估方法

舰载相控阵雷达功率大、电磁辐射强度大,对长期在舰面作业的人员影响大。特别是航母上的勤务人员长期在飞行甲板上作业,身体受到电磁辐射影响,心理负担也很大。但由于相控阵雷达扫描方式特殊,对其在甲板处辐射强度的评判存在一定困难。文中介绍了国内外电磁辐射限值与测试方法相关标准,提出了舰载大功率相控阵雷达的电磁辐射强度测试方法和评判方法,为准确评估舰载大功率相控阵雷达的电磁辐射强度提供了有效的技术途径。     

低互耦星载相控阵天线设计

介绍了一款工作于Ku频段的低互耦星载相控阵天线的设计方法, 采用在阵列单元周围加载金属腔体的方式降低阵列单元之间的互耦效应, 从而改善相控阵天线的方向图扫描特性.针对相控阵天线在二维±60°范围内低副瓣波束扫描的特点, 对5×5子阵和16×16阵列进行了研究, 验证了阵列的互耦降低方法的有效性和电性能.研究结果表明:相控阵单元间互耦小于-16 dB, 而相控阵单元在15.1~16.8 GHz电压驻波比小于2, 相对带宽11%;在频率为f₀±500 MHz范围内, E面3 dB波束宽度大于98°, 5 dB波束宽度大于113°, H面3 dB波束宽度大于113°, 5 dB波束宽度大于122°.在仿真设计的基础上, 研制了子阵天线试验样机, 测试结果与设计结果吻合良好, 证明了降低互耦方法的有效性, 天线单元方向图满足在±60°范围内波束扫描的要求, 可应用于相控阵雷达系统.     

机载雷达杂波特性及工程中的目标检测技术

针对机载雷达地杂波谱的分布特性,讨论了机载PD和相控阵两种体制雷达的工程可实现的地面目标检测方法,重点研究了空时二维处理技术在机载相控阵雷达杂波抑制中的应用,仿真结果证明3DT-SAP方法能有效改善杂波抑制性能,具有良好的工程应用价值.     

A generalized approach to the analysis of infinite planar array antennas

In this paper a generalized expression for the complex power radiated by an element in an infinite planar array antenna is derived. Since this power formula applies to a large class of phased array antennas where the aperture field distribution can be completely specified (in normal mode form), it proves to be a powerful, unifying principle. The utility of this approach is illustrated by the simplicity with which previously known results can be derived; e.g., an infinite array of slots in a ground plane and an infinite array of flat dipoles with or without a ground plane. Further demonstrations of the usefulness of the power formula are provided by the systematic and straightforward solutions of the less-well-known problems of infinite arrays of crossed-dipole pairs and infinite arrays of open-ended rectangular waveguides. The waveguide array solution is particularly interesting because it reduces to a set of equations which are identical to those one would use to characterize an N-port network on an admittance basis (N is the number of waveguide modes). Since the power formula is derived for a parallelogram element Lattice, the resultant solution for a specific type of element is in its most general form. Expressions for the scan-dependent, dominant mode radiation admittance and the element gain function for a multimode rectangular waveguide radiator are also derived. In addition, various aspects of the waveguide array solution are investigated in the light of previous studies of infinite arrays.     

Two-dimensional cylindrical dielectric resonator antenna array

A square 2×2 subarray and infinite phased array of aperture-coupled cylindrical dielectric resonator antennas is investigated experimentally. The return loss, radiation pattern, and antenna gain are studied and compared with those of the single element antenna, and the waveguide simulator is used to measure the return loss of the element in an infinite array environment     

Properties of phase synchronizing sources for a radio camera

A distorted phased array can be made to operate as a diffraction-limited aperture if a compensating time delay and/or phase shift is added in each antenna element channel. When the distortion is not known a priori the correction mast be based upon phasefront measurements of the radiation from a source external to the array. The ideal adaptive synchronizing source is a point source radiating in free space. The phasefrouts of realistic sources are perturbed, however. Three types of practical sources and calculations of the conditions under which their radiation fields are acceptable for adaptive beamforming are discussed. The sources are the passive reflector, the active beacon, and radar ground clutter.     

非对称单脊波导的FD-TD分析

本文针对一种新颖的相控天线阵辐射单元－非对称单脊波导共线缝隙阵,用ＦＤＴＤ方法对这种三维非均匀结构的特性进行了深入的研究。得出其场分布、波导波长及其作为基本辐射单元的辐射特性,给出了上述特性和波导非对称之间的关系曲线;所得的结果对宽角扫描的大型平面缝隙相控阵的设计有重要参考价值。